绝对地质年代是怎么确定的

2021年1月25日发(作者：钟期光)
绝对地质年代是怎么确定的



一般来说，
人们通过地质 构造和古生物化石可以知道地层的相对地质年代，
但是无法得知
地层的绝对地质年代，
这是由于缺少一个时间轴上的绝对参照物，
用地质构造分析，
新地层
在旧地层之上，< br>用古生物化石分析，
复杂的物种出现的时间比简单的物种来的晚，
通过这样
的比 较无法知道地层的绝对年龄，就是缺少一个时间轴上的绝对参照物。



用 同位素测定的方法可以知道绝对地质年代，因此绝对地质年代又叫做同位素地质年代，
绝对的参照物就是 现在岩石中丰度的情况。
同位素测定就是利用放射性元素衰变定律，
测定
矿物或岩石从 岩浆熔体，
流体中结晶或重结晶后，
至今时间。
放射性同位素进入其中后，含
量随时间做指数衰减，放射成因子体不断积累。若化学封闭，
无母体、
字体与外界交换而带进带出，
测定现在岩石或矿物中母子体含量，
根据衰变定律得到矿物、
岩石同位素 地质年龄。



根据其原理，应用同位素方法测定地质年龄，必须满足一下几个条件。

1)

人们必须精确测算得到同位素的衰变常数，同时该同位素的衰变最终产物是稳定的。

2)

已知母体的同位素种类和相应的同位素丰度。并且无论是在不同时代的地球物质 中，还
是在人工合成物甚至天体样品中这些元素的同位素都有固定的丰度值。

以碳< br>14
为例，
数量最多的是碳
12
，
碳
12
在 空气中照射到宇宙来的射线就有几率变成碳
14
，碳
14
会衰变为碳
12,
反应就会有平衡，碳元素的同位素丰度在太阳活动剧烈程度没
有多大变化的情况下是个定 值。岩石圈也有类似的循环，岩石会被熔解之后在地幔中回
流，
回流运动剧烈程度没有大的变化 的情况下，
岩石中的重同位素的丰度也是一个定值。
当地质事件发生之后，岩石中的同位素就不 参与循环就逐渐衰变。

3)

体系形成时不存在稳定子体，
即d0=0
（对于衰变系列，
也不存在任何初始的中间子体）
，
或者通过一 定的方法能对样品中混入的非放射成因稳定子体的出事含量
d0
进行准确的
扣除和校正 。

4)

岩石或矿物形成以来，
母体和子体既没有自体系中丢失也 没有从体系外获得。
也就是说，
岩石或矿物对于母体和子体是封闭体系。

对 于
1
）
，
2
）两点决定了可以计算，
3),4)
两 点要求就决定了计算的精度。

在同位素年代学上，除了利用天然放射性的衰变定律直接进行年 龄侧定外，还可以根据衰
变射线和裂变碎片对周围物质作用所产生的次生现象来计时。
因此，< br>总体上可将同位素年龄
测定方法分为两大类：

第一类为直接法，它们是基于放射性同位素自发地进行衰变，按照衰变定律来测定年

龄。这类方法又分三种情况：

（
1)
通过测定岩石或矿物中天然放 射性母体及其衰变的最终子体的含量，
利用方程来计算年
龄。如钾一氩法、铷一锶法、铀一钍一 铅法、镧一铈法、钐一钕法等。这些大多是目前最重
要的计时方法。

(2)
通过测定放射性母体河以是衰变系列中的某一中问产蝴的现存含量和合理假设它的初
始含量，然后根据方 程来计算年龄。如碳一
14
法、铀系法、沉降核类法等。

（
3)< br>利用由于天然放射性衰变而引起某些稳定同位素组成的变化来测定年龄。
如铀一铅法中
的
Pb206/Pb207
法、普通铝法等。

第二类为间接法，是依据放射性 衰变时的射线
(
主要是
a
射线
)
和裂变碎片对周围物质作用 的
程度来测定年龄。如裂变径迹法、仪反冲径迹法、热释光法、电子自旋共振法、多色晕法、
辐 射损伤法、氧化法等。

实践中铷一锶法运用的比较多。
铷一锶法又可叫做
Rb-Sr
等时线法，主要应用在全岩、
矿物、
石英包裹体。
全岩
Rb
—
sr
等时线法多解决成矿围岩的时代，
是间接应用于成矿时代的研究方
法，而蚀变矿物、蚀 变带或矿体中石英包裹体的
Rb
—
sr
等时线

法则是直接的测定成矿时代的方法。